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¿Qué son los iones inorgánicos?
Un ion es un átomo (o grupo de átomos) con carga eléctrica. Un ion con carga positiva se conoce como catión, mientras que un ion con carga negativa se conoce como anión. Los iones suelen estar emparejados con un ion de carga opuesta. Los iones orgánicos contienen carbono, mientras que los inorgánicos no.
Ejemplos de iones inorgánicos
Hay muchos iones inorgánicos en el cuerpo. A continuación se enumeran algunos de los más importantes con sus funciones:
Los iones hidrógeno y el pH.
Iones de hierrocomo componente de la hemoglobina.
Los iones de sodioen el cotransporte de glucosa y aminoácidos.
Los ionesfosfato como componentes delADN y del ATP.
Los iones de hidrógeno y el pH
El pH es una medida de la concentración de H+ en una solución. Se mide en una escala de 1 a 14. Cuanto mayor es el pH (más básico es), menor es la concentración de iones de hidrógeno y viceversa. Por tanto, decimos que el valor del pH tiene una relación inversa con la concentración de iones hidrógeno.
¿Por qué es importante el mantenimiento del pH en los organismos vivos?
El mantenimiento del pH de los fluidos del organismo en aproximadamente 7,4 es vital para que los procesos metabólicos de una célula se desarrollen en condiciones óptimas. Si el pH no se aproxima a 7,4, las enzimas pueden resultar dañadas, desnaturalizándose y volviéndose ineficaces. Esto ocurre porque el exceso de iones de hidrógeno interactúa con las cadenas laterales de los aminoácidos, cambiando la estructura terciaria de la enzima.
Iones de hierro en la hemoglobina
Los iones de hierroson iones cargados positivamente que pueden presentarse comoFe2+ oFe3+ debido a sus dos estados de oxidación.Aproximadamente el 70% de los iones de hierro de nuestro cuerpo se encuentran en una proteína fijadora de oxígeno llamada hemoglobina, dentro de los glóbulos rojos, en forma deFe2+. Cuatro cadenas polipeptídicas, cada una con un ion Fe2+ presente en el centro, forman la hemoglobina. La hemoglobina es esencial para transportar oxígeno por el cuerpo. El resto del hierro está presente en otra proteína fijadora de oxígeno llamada mioglobina, o en otras proteínas como la ferritina.
Fig. 1 - Estructura de la hemoglobina
Iones de sodio: cotransporte de glucosa y aminoácidos
El organismo necesita iones de sodio(Na+) para diversas funciones, como el equilibrio de líquidos y la conducción de los impulsos nerviosos. La función que debemos conocer en detalle es cómo los iones de sodio permiten el transporte de glucosa y aminoácidos a través de las membranas celulares mediante el cotransporte.
Las proteínas transportadoras a lo largo de la membrana de la superficie celular del intestino delgado sólo permitirán el paso de moléculas de glucosa y aminoácidos si están junto a Na+. El Na+ es transportado activamente fuera de las células epiteliales que recubren las vellosidades parainiciar el proceso. Recuerda que las vellosidades son pequeñas proyecciones que recubren el interior del intestino delgado. Absorben sustancias hacia el torrente sanguíneo. Esto hace que la concentración de iones de sodio en el interior de las células epiteliales sea menor que en el interior del lumen del intestino delgado: se ha formado un gradiente de concentración. Entonces, el Na+ descenderá por su gradiente de concentración y volverá a entrar en las células a través de las proteínas transportadoras de la membrana superficial de las células epiteliales. Esto permitirá que la glucosa y los aminoácidos entren al mismo tiempo que el Na+.
Fig. 2 - El cotransporte sodio-glucosa
Iones fosfato: componentes del ADN y del ATP
Escribimos los iones fosfato comoPO43-. Se unen a otras moléculas para formar grupos fosfato. Podemos encontrar estos grupos fosfato en elADN, el ARN y el ATP. Los grupos fosfato permiten que el ATP sea una fuente ideal de energía para los procesos celulares, porque la energía se almacena en los enlaces entre los grupos fosfato. Por tanto, cuando rompemos estos grupos fosfato, se libera una gran cantidad de energía. Además, los grupos fosfato del ADN y el ARN permiten que los nucleótidos individuales se unan, formando polinucleótidos.
Iones inorgánicos - Puntos clave
Los iones son átomos (o grupos de átomos) con carga eléctrica. Un ion que no contiene carbono se llama ion inorgánico. Ésta es la diferencia entre iones orgánicos e inorgánicos.
Iones de hidrógeno y pH: la concentración de iones de hidrógeno determina el pH. Mantener el pH es clave para las reacciones controladas por enzimas.
Los iones dehierro como componente de la hemoglobina: la hemoglobina contiene cuatro cadenas polipeptídicas, cada una con un ion de hierro (Fe2+) en el centro. El hierro se une al oxígeno, lo que permite a la hemoglobina transportar oxígeno por todo el cuerpo.
Laglucosa y los aminoácidos no pueden entrar en una célula a través de las proteínas transportadoras sin ser transportados junto con iones de sodio (Na+).
Los ionesfosfato (PO43-) unidos a otras moléculas forman grupos fosfato. La energía del ATP se almacena en enlaces entre grupos fosfato. En el ADN y el ARN, los grupos fosfato también permiten que los nucleótidos se unan para formar polinucleótidos.
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Preguntas frecuentes sobre iones inorgánicos
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